JP4614998B2 - ハイブリッド自動再送要求方式を用いたパケット送信方法 - Google Patents

ハイブリッド自動再送要求方式を用いたパケット送信方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動通信システムに関するもので、特に、ハイブリッド自動再送要
求方式を用いたパケット送受信方法に関する。
一般に、移動通信システムのためのパケットデータの転送は、ハイブリッド自
動再送要求方式(Hybrid Automatic Repeat Requ
est:以下、HARQと称する)を用いる。
即ち、HARQ方式は、自動再送要求(Automatic Repeat
Request:以下、ARQと称する)方式と、順方向エラー訂正(Forw
ard Error Correction:以下FECと称する)とを結合さ
せて、通信システムにおけるデータ転送時の信頼度とデータ処理量を向上させる
ことにその目的がある。
前記ARQは、受信端に最初に転送された情報がエラーなく受信されるまで、
受信端が同一な情報の再転送を要求することで信頼度を向上させることがその目
的であり、FECは、エラー訂正コードを用いてチャネル環境によって生じたエ
ラーを受信端が補正することがその目的である。
もし、チャネル環境が常に良好で、送られた情報にエラー発生頻度が少ないと
ARQだけを使用しても十分である。
しかしながら、チャネル環境が不良となる場合には、送られた情報に生じるエ
ラーの頻度が多くなり、これにより、再転送を要求する回数も多くなる。
これは、システムのデータ処理量を低下させることになる。従って、ARQと
共にFECを用いることが提案されており、これがHARQである。
HARQの一つの種類として、増加冗長(リダンダンシ)(incremet
al redundancy)を用いる方法がある。
この方法は、送信端が、最初、高いコーディングレートでエンコーディングさ
れた情報を受信端に転送し、その受信端から再転送を要求されるごとに、送信端
はコーディングレートを低めてエンコーディングした後、追加される冗長ビット
だけを受信端に送ると、受信端は、既に送られた情報と結合をしてデコーディン
グする方式である。
追加される冗長ビットは、以前に送られたパケットデータのエラーの訂正又は
検出のために付加されるビットである。
これによって、受信端は、結合による利得が得られ、再転送をするたびに、パ
ケットデータの結合コーディングレートが次第に減少することになるので、送信
端は、パケットデータにチャネル環境の変化に適応した冗長(リダンダンシ)を
与えることができる。
現在、移動通信システムのうち、高速データ通信システム(High Dat
a Rate:以下HDRと称する)ではHARQの増加冗長方式のうち、特に
同期化された増加冗長方式(Synchronous Incremental
redundancy:以下SIRと称する)が用いられる。
このSIR方式は、図1aに示すように、転送する情報をエンコーディング及
び1つのパケットの構成を繰り返して、そのパケットを固定された大きさのサブ
パケットに分けて転送する方式である。
即ち、送信端は、1つのパケットを構成するサブパケットのうち、1つのサブ
パケットを受信端に転送し、受信端が、転送されたサブパケットのデコーディン
グを無エラーで行い、ACKを送信端に転送すると、送信端はこれ以上のサブパ
ケットを転送しないことになる。
もし、受信端が、転送されたサブパケットのデコーディングを失敗し、NAC
Kを送信端に転送すると、送信端は次回のサブパケットを転送する。
なお、変化するチャネル環境でパケットデータの転送率を高めるためには、そ
れぞれサブパケットの長さがチャネル環境によって変化することが有利である。
従って、このような方式を実現するために可変のサブパケット長さを用いる方
式が用いられており、これを図2aに示す。
即ち、1つのパケットを多数のサブパケットに分けて転送する過程において、
チャネル及びチャネル環境によって、各サブパケットは他の長さで転送が可能に
なる。
このとき、サブパケットの長さ、サブパケットIDなどに関する情報を知らせ
るための制御チャネルが存在することになる。
このような方式によって、送信端がパケットデータを受信端に転送すると、受
信端は1つのサブパケットを受信するために、制御チャネルを介して該サブパケ
ットに関する情報を抽出する。
また、受信端は、その抽出情報を介して、以前に送信端から転送されたパケッ
トを連結/結合させて、デコーディングを行う。
図1aに示すように、固定された長さのサブパケットを用いる場合、全てのサ
ブパケットの長さが固定されているので、受信端は1つのサブパケットを受信で
きなくても、サブパケットの順序が分かっていると、現在受信したサブパケット
の転送開始時点を把握することができ、他のサブパケットと共に(或いは一つの
サブパケットだけで)、パケットを図1bのように再構成し、これに基づいてデ
コーディングが可能である。
従って、受信端では、現在転送されているサブパケットの順序情報だけ有して
いると、サブパケットの転送開始点が分かることになる。HDRのようなSIR
方式を用いる場合には、受信端は、1番目サブパケットを受信した後には、自身
のサブパケットがいつ受信されるかという情報がいつも分かるので、1番目サブ
パケットではない場合には、他の制御情報を必要としない。しかしながら、もし
、非同期IR(asynchronous IR)を用いることになると、1番
目サブパケットの転送時間が決定されても、次のサブパケットの転送時間はラン
ダムに変化し、従って、全サブパケットは、そのサブパケットに対する制御情報
のサブパケットIDとサブパケットの長さ情報などと共に受信端に転送されるべ
きである。もし、各サブパケットの長さが固定されると、送信端はサブパケット
IDを順番に転送することだけでも、受信端では各サブパケットの転送開始点が
把握できる。
しかしながら、図2aのように可変長さのサブパケットを用いる方式は、全て
のサブパケットの長さが転送するたびに変化することになるので、サブパケット
の情報を含んでいる制御チャネルが受信できない場合、各サブパケットIDだけ
によっては、パケットの開始点の把握が困難であるという問題がある。
即ち、現在受信されたサブパケットが、どこから始められたサブパケットであ
るかが分からない。
かかる理由によって、可変の長さを用いる方式では、1つのサブパケットでも
消失された場合、デコーディングを行うことができなくなる。
即ち、サブパケット2が受信できず、サブパケット3を受信した場合、サブパ
ケット1とサブパケット3を連結する過程から、以前サブパケット2に対する情
報がないので、サブパケット3が、図2b又は図2cのうち、いずれの形態から
作られているか分からなくなる。
即ち、以前サブパケットの転送が終わった位置で、次のサブパケットの転送を
開始する順次方式では、中間のいずれかの1つのサブパケットでも受信端が消失
することになると、受信端は、その消失されたサブパケット以後に入ってくるサ
ブパケットの転送位置が分からなくなり、デコーディング(復号)を行うことが
できなくなるという問題が発生する。
このような問題を解決するため1つの方法は、次のような方式を用いるもので
ある。即ち、前記可変のサブパケットを転送する方式で、各サブパケットはパケ
ット内の固定された開始位置から転送され、そのサブパケットの長さと、前記位
置に対する情報が、制御チャネルを介して受信端に転送される。従って、受信端
は、制御チャネルを介してサブパケットに関する情報を抽出し、このように抽出
された情報を介して、以前に受信したサブパケットと連結/結合させてデコーデ
ィングすることになる。
しかしながら、このような方式を用いる場合には、エンコーディッドパケット
内のいずれかの部分は重複されて転送されず、いずれかの部分は1回も転送でき
ないこともあって、HARQ方式によるコーディング利得を十分に得られないと
いう問題がある。
従って、本発明の目的は、送受信過程から中間の消失されたサブパケットが発
生する場合にも、受信端が転送されたサブパケットを再構成して復号できるよう
にするハイブリッド自動再送要求方式を用いた可変長さのパケットの転送方法を
提供することにある。
本発明の他の目的は、HARQ方式によるコーディング利得を増加させるため
のハイブリッド自動再送要求方式を用いた可変長さのパケットの転送方法を提供
することにある。
上記目的を達成するための本発明の第1特徴によると、ハイブリッド自動再送
要求方式を用いたパケットデータ転送方法は、転送しようとする情報を含むビッ
トストリームを繰り返して生成されたパケットから分離された少なくとも1つの
サブパケットを、そのサブパケットの転送開始点情報及び該当サブパケットを転
送して形成される。
また、本発明の第2特徴によると、ハイブリッド自動再送要求方式を用いたパ
ケットデータ転送方法は、転送しようとする情報を含むビットストリームを繰り
返してパケットを生成し、そのパケットから少なくとも1つのサブパケットを分
離する。ここで、そのサブパケットは、送受信端で互いに決められている規則に
よって決められた転送開始点などによって分離される。また、送信端でサブパケ
ット識別子を用いて前記転送開始点を制御チャネルを介して知らせ、該当サブパ
ケットをデータ転送チャネルを介して、その転送開始点から前記受信端に転送す
ることから形成される。
望ましくは、前記各サブパケットの転送開始点は、該当サブパケットのコード
シンボル数と、該当サブパケット識別子によって決められる。ここで、前記サブ
パケットが転送されるスロット数、変調方法、拡散コード数によって前記コード
シンボル数が決められる。
望ましくは、現在転送すべきサブパケットの識別子の選択は、最初の転送位置
を示すためのサブパケット識別子を除外した他のサブパケット識別子のうち前記
受信端におけるコーディング利得を最大にするものを選択する。
望ましくは、前記パケットにおいて前記転送開始点を等間隔でマッピングする
ステップと、前記マッピングされたいずれかの1つの転送開始点で任意のサブパ
ケットを転送するステップとからなる。
望ましくは、前記パケットにおいて前記転送開始点を非等間隔でマッピングし
、ここで、前記パケットで重要度の高い前記ビットストリームが位置する所に前
記転送開始点を多くマッピングさせ、重要度の低い前記ビットストリームが位置
する所により少ない転送開始点をマッピングさせるステップと、前記マッピング
されたいずれかの一つの転送開始点で任意のサブパケットを転送するステップと
からなることを特徴とする。
望ましくは、前記転送開始点情報に該当されるサブパケットが新しいパケット
によって作られたサブパケットであるか又は以前のパケットによって形成された
連続的なサブパケットに対する情報を前記制御チャネルを介して追加に転送する
ステップとを更に含んでいる。
望ましくは、所定のビット数から形成される組合せのうち2つの組合せは前記
サブパケットの最初転送開始点情報を示し、残りの組合せは他の転送開始点情報
を示す。ここで、前記最初の転送開始点情報を示す2つの組合せのうち、いずれ
かの1つは、前記パケットで最初に転送されるサブパケットであることを示し、
他の1つは、以前に転送されるサブパケットに連続するサブパケットであること
を示す。
上記目的を達成するための本発明の第3特徴によると、ハイブリッド自動再送
要求方式を用いたパケットデータ受信方法は、受信しようとする情報を含むビッ
トストリームを繰り返して生成されたパケットから分離された少なくとも1つの
サブパケットを、データ転送チャネルを介して受信し、前記受信されるサブパケ
ットの前記パケットにおける転送開始点情報を、制御チャネルを介して受信し、
前記サブパケットパケットの該当転送開始点情報によって前記パケットを再構成
して形成される。
また、本発明のハイブリッド自動再送要求方式を用いたパケット送信方法は、
転送しようとする情報を含むビットストリームを繰り返してパケットを生成する
ステップと、前記パケットから少なくとも1つのサブパケットを分離するステッ
プであって、前記サブパケットは送受信端において互いに決められた規則によっ
て決められている転送開始点によって転送される、ステップと、前記送信端で、
サブパケット識別子を用いて前記転送開始点の情報を制御チャネルを介して知ら
せ、該当サブパケットをデータ転送チャネルを介して前記転送開始点の情報に基
づいて転送するステップとを包含することを特徴とする。
前記各サブパケットの転送開始点の情報は該当サブパケットのコードシンボル
数と、該当サブパケット識別子によって決められることを特徴とする。
前記サブパケットが転送されるスロット数、変調方法、拡散コード数によって
前記コードシンボル数が決められることを特徴とする。
現在転送すべきサブパケットの識別子の選択は、最初の転送位置を示すための
サブパケット識別子を除外した他のサブパケット識別子のうち前記受信端におけ
るコーディング利得を最大にすることを特徴とする。
前記パケットで前記転送開始点を等間隔でマッピングするステップと、前記マ
ッピングされたいずれかの一つの転送開始点で任意のサブパケットを転送するス
テップとを包含することを特徴とする。
前記転送されるサブパケットが、以前又は次のサブパケットの転送とオーバー
ラッピングされることを特徴とする。
前記ビットストリームの長さがNであるとき、前記パケットでマッピングされ
る転送開始点は、0、1.25N、2.5N、3.75Nの中の1つであること
を特徴とする。
前記パケットで前記転送開始点を非等間隔でマッピングし、ここで、前記パケ
ットで重要度の高い前記ビットストリームが位置する所に前記転送開始点を多く
マッピングさせ、重要度の低い前記ビットストリームが位置する所に転送開始点
をより少なくマッピングさせるステップと、前記マッピングされたいずれか1つ
の転送開始点で任意のサブパケットを転送するステップと
を包含することを特徴とする。
前記転送されるサブパケットが、以前又は次のサブパケットの転送とオーバー
ラッピングされることを特徴とする。
前記パケットで1つのシンボルを構成するシステマチックビット、第1パリテ
ィービット、第2パリティービットのうち前記システマチックと前記第1パリテ
ィーとを重要に考慮して前記サブパケットの前端部に位置させ、前記前端部に前
記伝送開始点を多くマッピングさせることを特徴とする。
前記転送開始点情報に該当するサブパケットが前記パケットで最初に転送され
るサブパケットであるかどうかに対する情報を前記制御チャネルを介して追加に
転送するステップとをさらに包含することを特徴とする。
前記転送されるサブパケットが前記パケットで最初に転送されるサブパケット
であるかどうかによって、前記情報は0又は1にセットされることを特徴とする
前記転送されるサブパケットが、前記パケットで最初に転送されるサブパケッ
トの場合、0に転送されていた前記情報は1にトグルされ、1に転送された前記
情報は0にトグルされることを特徴とする。
前記所定のビット数に形成された組合せのうち2つの組合せは、前記サブパケ
ットの最初の転送開始点の情報を示し、他の組合せは他の転送開始点の情報を示
すことを特徴とする。
前記最初の転送開始点情報を示す2つの組合せのうち、いずれか1つは、前記
パケットで最初に転送されるサブパケットであることを示し、他の1つは以前に
転送されるサブパケットに連続するサブパケットであることを示すことを特徴と
する。
前記所定のビット数は3ビットからなることを特徴とする。
また、本発明のハイブリッド自動再送要求方式を用いたパケット送信方法は、
転送しようとする情報を含むビットストリームをエンコーディングした後に繰り
返してパケットを生成するステップと、前記パケットから少なくとも一つのサブ
パケットを分離するステップと、前記分離されたサブパケットのうち該当サブパ
ケットのコードシンボル数(Lk)と、最初の転送位置を示すためのサブパケッ
ト識別子を除外した他のサブパケットの識別子のうち受信端におけるコーディン
グ利得を最大にするサブパケット識別子と、前記パケット内のビット数によって
決められる前記該当サブパケットの転送開始点情報によって前記該当サブパケッ
トを転送するステップとを包含することを特徴とする。
前記該当サブパケットの転送されるスロット数、変調方法、拡散コード数によ
って前記コードシンボル数が決められることを特徴とする。
前記コーディング利得を最大にするサブパケット識別子は前記該当サブパケッ
トの転送開始点情報値と、以前転送されたサブパケットの転送終了地点情報値と
の差が一番小さい値を有するように決めることを特徴とする。
前記コーディング利得を最大にするサブパケット識別子は、{x、5Ep}に
よって決められ、ここでx=|Fk―(Fk-1+Lk)mod(5Ep)|であり、前
記Fkは前記該当サブパケットの転送開始点情報値であり、前記Fk-1は前記以前
転送されたサブパケットの転送開始点情報値であり、前記Lkは前記該当サブパ
ケットのシンボル数であり、前記5Epは前記パケット内のシンボル数で定義さ
れることを特徴とする。
また、本発明のハイブリッド自動再送要求方式を用いたパケット送信方法は、
受信しようとする情報を含むビットストリームをエンコーディングした後に繰り
返して生成されたパケットから分けられた少なくとも一つのサブパケットを受信
する場合、サブパケットの識別子を用いて転送開始点を選択し、該選択された転
送開始点によって以前に受信された少なくとも一つのサブパケットと共に前記パ
ケットを再構成することを特徴とする。
前記転送開始点の選択時、該当サブパケットのコードシンボル数を更に含めて
決められることを特徴とする。
また、本発明のハイブリッド自動再送要求方式を用いたパケット送信方法は、
受信しようとする情報を含むビットストリームをエンコーディングした後繰り返
して生成されたパケットから分けられた少なくとも一つのサブパケットを受信す
る場合、前記受信されるサブパケットが前記パケットから最初に転送されるサブ
パケットであるかどうかに対する情報を前記制御チャネルを介して受信するステ
ップと、前記情報及び前記受信されたサブパケットの識別子を用いて転送開始点
を選択し、該選択された転送開始点によって以前に転送された少なくとも一つの
サブパケットと共に前記パケットを再構成するステップと
を包含することを特徴とする。
前記受信されるサブパケットが前記パケットから新たに転送されるサブパケッ
トであるかどうかによって前記情報は0又は1にセットされることを特徴とする
前記受信されるサブパケットが前記パケットから新たに転送されるサブパケッ
トである場合、0に受信されていた前記情報は1にトグルされ、1に受信されて
いた前記情報は0にトグルされることを特徴とする。
所定のビット数から形成される組合せのうち2つの組合せは前記サブパケット
の最初の転送開始点情報を示し、他の組合せは他の転送開始点情報を示すことを
特徴とする。
前記最初の転送開始点情報を示す2つの組合せのうち、いずれかの1つは前記
パケットで最初に転送されるサブパケットであることを示し、他の1つは以前に
転送されるサブパケットに連続するサブパケットであることを示すことを特徴と
する。
前記所定のビット数は3ビットからなることを特徴とする。
また、本発明のハイブリッド自動再送要求方式を用いたパケット送信方法は、
転送しようとする情報を含むビットストリームをエンコーディングした後に繰り
返してパケットを生成して前記パケットから分けられた少なくとも一つのサブパ
ケットを受信する場合に、前記受信されたサブパケットのコードシンボル数(L
k)及びサブパケット識別子、前記パケット内のビット数によって選択される前
記サブパケットの転送開始点によって前記パケットを再構成するステップとを包
含することを特徴とする。
前記サブパケットが転送されるスロット数、変調方法、拡散コード数によって
前記コードシンボル数が決められることを特徴とする。
前記受信されたサブパケットの識別子は、min{x、5Ep}によって決め
られ、ここで、x=|Fk―(Fk-1+Lk)mod(5Ep)|であり、前記kはサ
ブパケットインデックスであり、前記Fkは前記受信されたサブパケットの転送
開始点値であり、前記Fk-1は以前転送されたサブパケットの転送開始点情報値
であり、前記Lkは前記受信されたサブパケットのシンボル数であり、前記5Ep
は前記パケット内のシンボル数で定義されることを特徴とする。
以上説明したように、本発明によると、次のような効果がある。
第1に、サブパケットが可変長さを有する場合、1つのサブパケットが消失さ
れても、受信端が、そのサブパケットを1つのパケットに再構成してデコーディ
ングを行うことができる。
第2に、可変の長さを有するサブパケットを転送する場合、受信端が制御チャ
ネルを受信しなくても、次のサブパケットを介してパケットのデコーディングが
可能であるので、制御チャネルによって生じる電力消費を減らすことができる。
第3に、サブパケットの開始点を非等間隔で位置させることによって等間隔の
開始点で発生するコーディング利得の損失を最小化できる。
第4に、受信端は、転送されるサブパケットがパケットの最初に転送されるパ
ケットであるかどうかを判断することによって、受信端で正しい動作を行うこと
ができる。
第5に、固定位置転送方法を用いるために、順次的な転送方法において発生す
るサブパケットの消失にも、受信端が受信されたサブパケットを連続的に結合で
きるようにし、ACK/NACKの信頼度を向上させる効果がある。
第6に、サブパケット別にMCSレベルが変えられない場合、コードシンボル
の大きさに変化がないので、順次的な転送方法と同様に転送されることになり、
固定位置転送方法とは異なりHARQ方式によるコーディング利得を十分に得る
ことができる。
以下、添付の図面を参照して本発明の一実施態様による構成及び作用を詳細に
説明する。
第1実施形態
本発明の第1実施形態は、可変長さを有するサブパケットを転送する際に、各
サブパケットが1つのパケット内において転送される位置を固定されることによ
って、受信端がサブパケットのうち一つのサブパケットを受信できなくても、受
信されたサブパケットをエンコーディングできる方法を提案する。
図3aおよび図3bは、本発明によるサブパケット転送方法の例を示す図であ
る。
図3aおよび図3bでは、開始点を等間隔で配置した例を示している。
図3bにおいて、パケット内の同一の情報が、2つのサブパケットにオーバー
ラッピングされて転送されることもある。
図3aおよび図3bを参照すると、送信端がサブパケットを転送する場合、そ
の送信端は、既に決められたサブパケット転送開始点における適した位置を選択
して、その位置から各サブパケットを転送する。
送信端は、まず、サブパケットを転送するために等間隔で位置されたいくつか
の転送開始点が決められている。
従って、前記送信端が制御チャネルを介して転送するサブパケットのID情報
は、現在の転送端が転送するサブパケットの順序に対する情報ではなく、現在転
送するサブパケットが前記送信端と受信端で約束されたいくつかの開始点のうち
、どの転送開始点からデータを転送するかを知らせる開始点に対する情報を意味
している。
即ち、前記送信端は、転送されるサブパケットが前記受信端と約束された転送
時点P1、P2、P3、P4のうちいずれかの1時点のサブパケットということ
を知らせる。
このように、前記送信端が前記受信端に開始点情報を転送することで、以前サ
ブパケットが消失しても、各サブパケットがパケット内でいずれかの位置に存在
するかが分かるようになる。
従って、前記受信端は、サブパケットが消失する場合にも、その消失したサブ
パケットを除外した他のサブパケットを受信して、その受信されたサブパケット
を連結又は結合することでパケットを再構成でき、再構成されたパケットがデコ
ーディングされる。
前記エンコーディングされたパケット内でサブパケットの転送開始点をマッピ
ングする方法としては、2つの場合が考えられる。
第1の場合は、等間隔に開始点を配置する方式であり、パケット内の全ての情
報が同一な重要度を有する場合、各情報はどの情報が転送されても関係がないの
で、全てのサブパケットの転送開始点は、前記パケット内で等間隔でマッピング
される。
第2の場合は、前記エンコーディングされたパケット内の情報が、位置によっ
て重要度が異なる場合、等間隔で開始点を配置することになると、重要度の高い
情報が転送されない場合が生じ、これによって大きな損失を被るおそれがある。
従って、重要度の高い位置の情報が転送される確率を高めるために、前記パケ
ット内で重要度の高い部分に転送開始点などを多くマッピングさせることによっ
て、前記転送開始点を非等間隔にマッピングさせる。
前記2つの場合に転送開始点がマッピングされる本発明によるパケットの構成
を図4aおよび図4bに示す。
図4aは、本発明によってパケット内の情報が、位置による信頼度を有しない
場合のサブパケットを有するパケット及び前記パケット生成のためのブロックダ
イアグラムである。
図4bは、本発明によって、パケット内の情報が、位置による信頼度を有する
場合のサブパケットを有するパケット及び前記パケット生成のためのブロックダ
イアグラムである。
図4aおよび図4bを参照すると、1/5コードレートを有するマザー(mo
ther)コーダに関するするシステムにおいて、ターボ符号器101の出力は
X、Y0、Y0’、Y1、Y1’の5種類になっている。
出力Xは、情報ビットであり、出力Y0、Y0’、Y1、Y1’は、それぞれ
、前記情報ビットに付加される冗長符号である。
この場合、前記インコーディッドパケットは、再整列/インターリービングブ
ロック102によって、エンコーディッドパケットに生成され、エンコーディッ
ドパケットは、繰り返しブロック103の繰り返しによって、パケットに生成さ
れる。
この場合、前記エンコーディッドパケットは無限繰り返しと仮定し、受信端が
前記エンコーディッドパケットをエラー無しでデコーディングするまで、送信端
は、継続的にサブパケットを転送するものとする。また、前記パケットは、複数
の可変長さを有するサブパケットに分けられるものとする。
図4aに示すように、インターリービング過程で、出力X、Y0、Y0’、Y
1、Y1’を、全体エンコーディッドパケット内に均衡的に分布させる場合に、
前記エンコーディッドパケットは位置による重要度が存在しないことになる。
従って、前記パケットを4等分して転送開始点を各々マッピングし、前記各転
送開始点に該当するサブパケットを転送しようとする場合、前記エンコーディッ
ドパケット内に、転送開始点は、1つのエンコーディッドパケットを等間隔に4
等分した位置にマッピングすることになる。
図5aは、本発明によってパケット内に転送開始点を等間隔に分けた場合にお
ける各サブパケットの転送間隔を示した図である。
図5aの(2)において、各サブパケットをオーバーラッピングさせることも
できる。
この場合、オーバーラッピングされて転送されるサブパケットから理解される
ように、転送されるサブパケットに該当するサブパケットIDは、例えば、P1
、P2、P3、P4を表示するためのビットの組合せが00、01、10、11
であるとき、最初の転送開始点を示すビットの組合せを除外すると、00を除外
した残りビット組合せは、その転送が順番になされるものではなく、コーディン
グ利得を高めるための(オーバーラッピングが小さくなるように)順番に形成さ
れることもあり、重複されて転送されることもある。従って、図5aの(2)の
ように、P1、P3、P1…が連続的に転送されることを確認できる。
なお、図4bに示すようにターボ符号器101の出力X、Y0、Y0’の重要
度が、Y1,Y1’の重要度より高いとすると、X、(Y0+Y0’)、(Y1
+Y1’)を、それぞれ、インターリビングして生成されたエンコーディッドパ
ケット内で出力X及び(Y0+Y0’)が前端部に置かれて、その前端部の重要
度が高くなる。
この場合、送信端は、エンコーディッドパケットが繰り返して構成されるパケ
ット内において転送開始点を4等分するとき、いずれか1つのエンコーディッド
パケット内の前部分に、転送開始点を更に多くマッピングさせる。
このとき、受信端が前記パケットから転送されるいずれか1つのサブパケット
を受信できなくても、重要度の高いX、Y0、Y0’が受信される確率が高めら
れ、等間隔で発生されるコーディング利得の損失を減らすことができる。
図5bは、本発明によってパケット内に開始点を非等間隔で分割した場合にお
ける各サブパケットの転送間隔を示す図である。
図5bの(2)を参照すると、前記エンコーディッドパケット内で非等間隔で
分割された転送開始点によって、各サブパケットは、送信端が転送する情報の重
要度によって各サブパケットの情報をオーバーラッピングさせることもできる。
同様に、オーバーラッピングされて転送されるサブパケットから分かるように
、転送されるサブパケットに該当するサブパケットIDは、例えば、P1、P2
,P3,P4を表示するためのビットの組合せが、00,01,10,11であ
るとき、最初の転送開始点を示すビットの組合せを除外すると、00を除外した
他のビットの組合せは、その転送が順番になされるものではなく、コーディング
利得を高めるために(オーバーラッピングが小さくなるように)ランダムな順番
になされ、重複されて転送されることもある。
図6は、本発明によって受信端が転送されたサブパケットを再構成してエンコ
ーディッドパケットを生成することを示す図である。
図6を参照すると、前記2つの方式によって送信端が各サブパケットを受信端
に転送することになると、送信端で転送するサブパケットIDは、現在転送する
サブパケットが何番目のサブパケットという情報ではなく、現在転送するサブパ
ケットが、P1、P2、P3、P4のどの位置から転送したサブパケットである
かを知らせる転送開始点のインディケータービット(indicator bit)として、
受信端で解釈される。
これにより、受信端はサブパケットを受信すると、制御チャネルによって、受
信したサブパケットがどの位置から転送されたサブパケットであるかを判断する
その情報によって、前記受信端は順次に転送されるサブパケットを連結又は結
合して1つのエンコーディッドパケットを生成する。また、そのエンコーディッ
ドパケットから所望のデータを復号する。
尚、本発明は、可変長さのサブパケットからなるパケット転送において、受信
端が受信されたサブパケットが、任意の情報から生成されたパケットの最初の転
送開始点から転送されるサブパケットであるかどうかを判別できるようにする2
つの方法を提案する。
第1の方法は、送信端が転送するサブパケットが任意の最初の転送開始点で転
送される新しいパケットに対するサブパケットの有無を受信端に知らせるための
1ビットの制御情報を制御チャネルに含ませる方法である。
即ち、前記送信端は、NC_IND(NEW/CONTIUNE indic
aton)と呼ばれるフィールドを、制御情報チャネルに付加する。このとき、
送信端は、パケットの最初の転送開始点で転送されるサブパケットのためにNC
_INDを0にセットし、最初の転送開始点で転送されないサブパケットのため
にNC_INDを1にセットする。また、送信端は、もし、NC_INDが0の
状態で連続的にセットされた状態で、現在転送されるサブパケットが新しいパケ
ットから形成されたサブパケットであれば、NC_INDを1にトグリングする
。同様に、もし、NC_INDが1の状態で連続的にセットされた状態で、現在
転送されるサブパケットが新しいパケットから形成されたサブパケットであれば
、NC_INDを0にトグリングする。
受信端、はNC_INDが0であれば、パケットの最初の転送開始点から転送
されるサブパケットと判断し、1であれば、最初の転送開始点で転送されるサブ
パケットではないものと判断する。
また、NC_INDが0の状態で連続的に受信されている間に、NC_IND
が1の状態で受信されると、受信端は、現在受信されたサブパケットは新しいパ
ケットによって形成されたサブパケットと判断する。この場合、サブパケットに
対しては新しい独立的な復号過程を開始し、以前サブパケットとの過程を行わな
くなる。
同様に、NC_INDが1の状態で連続的に受信されている間に、前記NC_
INDが0の状態で受信されると、受信端は現在受信されたサブパケットは新し
いパケットによって形成されたサブパケットと判断して、そのサブパケットに対
しては新しい独立的な復号過程を開始し、以前サブパケットとの過程を行わなく
なる。
第2の方法は、送信端が転送するサブパケットの転送開始点の情報に対する制
御情報を変形する方法である。
ここで、制御情報の一部は、最初の転送開始点で転送されるサブパケットであ
ることを示すために用いられる。また、他の制御情報は、最初ではなく他の転送
開始点情報の転送のために用いられる。このとき、3ビットを用いてサブパケッ
トの転送位置を指示する。これを図7に示す。
図7は、本発明のハイブリッド自動再送要求方式によって可変長さのサブパケ
ットの転送間隔を示す図である。
即ち、送信端は3ビットを用いて転送されるサブパケットのパケット内の転送
位置と、転送されるサブパケットがパケットで最初の転送開始点で転送されるサ
ブパケットであるかどうかを受信端に知らせる。従って、P0(000)、P7
(111)が最初の転送開始点位置を示すようにし、他のP1(001)、P2
(010)、P3(011)、P4(100)、P5(101)、P6(110
)は他の転送開始点の位置を示すようにする。ただし、P0は、パケットの最初
の転送開始点で転送されるサブパケットの制御情報に用いられ、P7は、パケッ
トの最初の転送開始点で転送されるサブパケットであるが、以前に転送されたサ
ブパケットに連結されるサブパケットであることを示すための制御情報に用いら
れる。
従って、受信端が3ビットのサブパケットの転送位置情報を送信端から受信し
て、P0(000)であると、パケットの最初に転送されるサブパケットと判定
し、P0(000)ではないと、パケットの最初に転送されるサブパケットでは
ないものと判定する。
前記第1方式と、第2方式は、相互に同じ制御情報を用いているが、第1方法
のサブパケットの転送位置は4種類であるのに対して、第2の方法のサブパケッ
ト転送位置は7種類となる差がある。
第2実施形態
同様に、本発明の第2実施形態は、可変長さを有するサブパケットを転送する
際に、各サブパケットが1つのパケット内で転送される開始位置を、端末と基地
局が約束したある特定マッピング方式によって決めることによって、受信端がサ
ブパケットのうちいずれかの1つのサブパケットを受信できなかった場合にも、
受信されたサブパケットをデコーディングできる方法を提案する。
ただし、本発明の第2実施形態では、パケット転送でエンコードパケットの長
さと、サブパケットの長さを用いて、サブパケットの転送位置を決定する方法を
提案する。
ここで用いられるエンコーダパケット及びサブパケットは、前述した図4a及
び図4bの構成によって生成される。
このようにして生成されたサブパケットの転送位置は、次のような方式によっ
て決められる。
即ち、エンコードパケット(図4aおよび図4bのターボ符号器101の入力
パケット)の大きさと、サブパケットの長さが決められると、サブパケットのコ
ードシンボル大きさが決定されるので、その情報を用いて、以前のサブパケット
が現在サブパケットで転送されるコードシンボルの大きさと同じ大きさを有して
転送されたという仮定の下で、現在転送されるサブパケットの転送位置を決める
方式である。
サブパケット識別子(sub−Packet Identification
:以下SPIDと称する)が00の1番目のサブパケットは常にエンコーディッ
ドパケット(図4aおよび図4bの繰り返しブロック103の出力パケット)の
最初の転送位置で受信端に転送される。SPIDが01の2番目のサブパケット
は、2番目のサブパケットに当たるエンコーダパケットの大きさと、サブパケッ
トの長さの情報を用いて、2番目のサブパケットのコードシンボルの大きさを求
め、1番目のサブパケットが前記2番目のサブパケットに当たるコードシンボル
の大きさで転送されると、その次の位置で転送される。SPIDが10の3番目
のサブパケットは、3番目のサブパケットに当たるエンコーダのパケットの大き
さとサブパケットの長さの情報を用いて、その3番目のサブパケットのコードシ
ンボルを求めて、1番目のサブパケットと2番目のサブパケットが、3番目のサ
ブパケットに当たるコードシンボルの大きさで転送されたものとして、その次の
位置で転送される。SPIDが11の4番目のパケットは、4番目のサブパケッ
トに当たるエンコーダパケットの大きさと、サブパケットの長さの情報を用いて
、その4番目のサブパケットのコードシンボルの大きさを求め、1番目のサブパ
ケット、2番目のサブパケット、3番目のサブパケットが、その4番目のサブパ
ケットに当たるコードシンボルの大きさで転送されたものとして、その次の位置
で転送される。
このときのSPIDは、00、01、10、11が順番に転送されるようにさ
れる。かかる方式でサブパケットの転送開始位置を決めると次のような効果が得
られる。
もし、各サブパケットが転送されるようにスケジュールされる時点で、チャネ
ルの状況が一定に維持される場合を考えてみると、各サブパケットで転送される
ようになるサブパケットのコードシンボルの長さは一定になる。結果的に、前記
のような方法を用いて決定されたサブパケットの転送開始位置は、チャネル状況
が一定であるという仮定の下で、最大のコーディング利得が得られる連続的な転
送方法と同一になる。
また、各サブパケットの転送時にチャネルの状況が変化して各サブパケットを
介して転送するようになるコードシンボルの大きさを変える場合には、次のよう
な過程を用いて受信端における結合コーディング利得を最大になるようにサブパ
ケットID、即ち、サブパケットの転送開始情報を決めることになる。この方法
では、サブパケットIDが、順番に転送されるものではなく、ランダムに転送さ
れるようにされる。
また、このときのサブパケットIDは、サブパケット間のオーバーラッピング
される割合を少なくして、受信端におけるコーディング利得を高めるようにして
、送信端で適切に選択される。また、コーディング利得を高めるようにサブパケ
ットIDが重複されて転送されることもある。これを式に示すと次のようになる
まず、kが任意のサブパケットのインデックスであり、NEPがエンコーダパケ
ットのビット数であり、Nwalsh、kがk番目サブパケットの32チップワルシ(w
alsh)チャネルの数であり、Nslots、kが前記k番目サブパケットの1.25m
sスロットの数であり、k番目のサブパケットのIDはSPIDkであり、mk
前記サブパケットの変調技法によって変更される変数であると定義する。このと
き、前記mkはQPSK、8−PSK、QAMの方式によって、順番に2、3、
4に変化する値であり、追加の変調方式によって変形され得る。NEP、Nslo
ts、k値は、送信端(例えば、基地局)によって決められる値であり、パケッ
トデータ制御チャネルを介して受信端(例えば、端末機)に転送される。
また、図4aおよび図4bの繰り返しブロック103のビットシーケンスが0
から番号が付けられるとすると、ビットシーケンスのうち任意のk番目のサブパ
ケットのために選択されるコードシンボルの数Lkは,次の式1によって決めら
れる。
「式1」
k=48*Nwalsh、k*Nslots、k*mk
また、決められた数に相当する任意のサブパケットのパケットにおけるスター
ティングシンボルFkのスターティングは、次の式2によって決められる。
「式2」
k=(SPIDNk*Lk)mod(5NEP
この式2から分かるように、現在のサブパケットを転送するための開始点の位
置は、以前に転送されたサブパケットのコードシンボルの長さが現在のサブパケ
ットで転送されるコードシンボルの長さLkと同一であるとして形成されたいく
つかの開始位置から選択される。このとき、実際に転送するようになる開始点の
位置は転送端で選択でき、この選択のために用いる方法の一つは、受信端でサブ
パケットの結合を介して得られるコーディング利得を最大にできるように選択さ
れる。このように選択された開始情報の位置は、サブパケットIDによって受信
端に転送される。
次に、表1は、エンコーダパケット長さ(データレート)が3072ビットで
あり、利用可能なワルシコードの数が28の場合、サブパケットの長さ(サブパ
ケット当たりスロット数)による変調方式、コードシンボルの大きさを示してい
る。
Figure 0004614998
例えば、前記サブパケットの長さが2、前記ワルシコードの数が28であり、
1,2288Mcpsチップを用いる場合、1スロット当たり48個の変調シン
ボルを含めることができるので、1スロットには1344個(48*28)のチ
ップが生成される。従って、2つのスロットには2688個のチップが含まれ、
それらのチップに含まれるコードシンボルの大きさは5376(QPSK方式に
よって2*2688)である。
図8aおよび図8bは、本発明によるAIR方式の転送及び復元方法の一例を
示す図である。
図8aにおいて、エンコーダパケット(図4aおよび図4bにおけるターボ符
号器101の入力パケット)の長さが3072ビットであり、利用可能なワルシ
コード(walsh Code)の数が28であり、第1番目のサブパケットの
長さ(サブパケット当たりスロット数)が2であり、第2番目のサブパケットの
長さが4であり、第3番目のサブパケットの長さが8であり、第4番目のサブパ
ケットの長さが8である。
従って、エンコーダパケットは、図4aおよび図4bに示すように、1536
0ビットを含む複数のエンコーディッドパケットから生成され、そのエンコーデ
ィッドパケットにおける各サブパケットの転送時点は次のように決められる。
即ち、第1番目のサブパケット(“00”)は、エンコーディッドパケットの
最初で転送される。
また、受信端は、1つのサブパケットの復号を連続的に行い、送信端には、A
CKを転送する。前記送信端は、これ以上のサブパケットを転送しない。
しかしながら、受信端が復号を失敗すると、送信端にNACKを転送する。ま
た、送信端は、次のSPIDを有するサブパケットを転送する。
従って、第2番目のサブパケット(“01”)を転送する時点で、その2番目
のサブパケットのコードシンボルの大きさは10752であるので、以前に転送
したサブパケットが現在サブパケットで求められたコードシンボルの大きさで転
送されたとしたら、その2番目のサブパケットは、エンコーディッドパケットの
コードシンボルのうち10752番目の位置で転送される。
同様に、3番目のサブパケット(“10”)を転送する時点で、その3番目の
サブパケットのコードシンボル大きさは21504であるので、以前に転送した
サブパケットが現在サブパケットで求められたコードシンボルの大きさで転送さ
れたとしたら、その3番目のサブパケットはエンコーディッドパケットのコード
シンボルのうち12288(21504*2−15360*2)番目の位置で転
送される。
4番目のサブパケット(“11”)を転送する時点で、その4番目のサブパケ
ットのコードシンボル大きさは21504であるので、以前に転送したサブパケ
ットが現在サブパケットで求められたコードシンボルの大きさで転送されたとす
ると、該4番目のサブパケットはエンコーディッドパケットのコードシンボルの
うち3072(21504*3−15360*4)番目の位置で転送される。
このような方式によって、受信端は、図8bに示すように、受信したサブパケ
ットを用いてエンコーディッドパケットを再構成してデコーディングする。
図9aおよび図9bは、本発明によるAIR方式の転送及び復元方法における
他の例を示す図である。
図9aにおいて、エンコーダパケット長さが3072ビットであり、利用可能
なワルシコードの数が28であり、MCS(Modulation and C
oding Scheme)レベルが変化されず、全てのサブパケットの長さが
4で同じである。
従って、エンコーダパケットは、図4aおよび図4bに示すように、1536
0ビットを含む複数のエンコーディッドパケットから生成し、そのエンコーディ
ッドパケットにおける各サブパケットの転送時点は、次のように決められる。こ
のとき、各サブパケットのコードシンボル大きさは10752である。
即ち、1番目のサブパケット(“00”)はエンコーディッドパケットの最初
で転送される。
また、受信端は、その1つのサブパケットの復号を連続的に行い、送信端にA
CKを転送する。これにより、送信端はこれ以上のサブパケットを転送しない。
しかしながら、受信端が復号を失敗すると、送信端にNACKを転送する。こ
れにより、送信端は、次のSPIDを有するサブパケットを転送する。
従って、2番目のサブパケット(“01”)を転送する時点で、その2番目の
サブパケットのコードシンボルの大きさも10752であるので、その2番目の
サブパケットは、エンコーディッドパケットのコードシンボルのうち10752
(10752*1−15360*0)番目の位置で転送される。
同様に、3番目のサブパケット(“10”)を転送する時点で、その3番目の
サブパケットのコードシンボルの大きさも10752であるので、その3番目の
サブパケットは、エンコーディッドパケットのコードシンボルのうち6144(
10752*2−15360*1)番目の位置で転送される。
4番目のサブパケット(“11”)を転送する時点で、その4番目のサブパケ
ットのコードシンボル大きさも10752であるので、その4番目のサブパケッ
トはエンコーディッドパケットのコードシンボルのうち1536(10752*
3−15360*2)番目の位置で転送される。
このような方式によって、受信端は、図9bに示すように、受信したサブパケ
ットを用いてエンコーディッドパケットを再構成してデコーディングする。
即ち、受信端はサブパケットを受信し、受信されたサブパケットのコードシン
ボル数によって、以前に転送された少なくとも1つのサブパケットを、受信され
たサブパケットと連結又は結合する。
図9bに示すように、本発明による他の例は、順序的な転送方法と同様に転送
されることが分かる。
従来技術のハイブリッド自動再送要求方式によって固定された長さのサブパケットを有するパケットの構成を示す図である。 図1aに示した固定長さのサブパケットが消失される場合を示す図である。 従来技術のハイブリッド自動再送要求方式によって可変長さのサブパケットを有するパケットの構成を示す図である。 図2aに示した可変長さのサブパケットが消失される場合を示す図である。 図2aに示した可変長さのサブパケットが消失される場合を示す図である。 本発明によるサブパケットの転送方法の例を示す図である。 本発明によるサブパケットの転送方法の例を示す図である。 本発明によってパケット内の情報が位置による信頼度を有しない場合のサブパケットを有するパケット及び前記パケット生成のためのブロックダイアグラムである。 本発明によってパケット内の情報が位置による信頼度を有する場合のサブパケットを有するパケット及び前記パケット生成のためのブロックダイアグラムである。 本発明によってパケット内に開始点を等間隔で分けた場合各サブパケットの転送間隔を示す図である。 本発明によってパケット内に開始点を非等間隔で分けた場合各サブパケットの転送間隔を示す図である。 本発明によって受信端が転送されたサブパケットを再構成してエンコーディッドパケットを生成することを示す図である。 本発明のハイブリッド自動再送要求方式によって可変長さのサブパケットの転送間隔を示す図である。 本発明によるAIR方式の転送及びエンコーディング方法の一例を示す図である。 本発明によるAIR方式の転送及びエンコーディング方法の一例を示す図である。 本発明によるAIR方式の転送及びエンコーディング方法における他の例を示す図である。 本発明によるAIR方式の転送及びエンコーディング方法における他の例を示す図である。
符号の説明
101 1/5ターボ符号器
102 再整列/インターリービングブロック
103 繰り返しブロック

Claims (5)

  1. ハイブリッド自動要求(HAR)を用いる通信システムにおいて複数のサブパケットを送信する方法であって、
    該方法は、
    送信されるべき情報をエンコードすることによって生成されるエンコードされたデータパケットを形成することと、
    該エンコードされたデータパケットから第1のサブパケット識別子を有する第1のサブパケットを生成することであって、該第1のサブパケットは、該エンコードされたデータパケット内の最初の開始点から生成される、ことと、
    該第1のサブパケットを、該第1のサブパケット識別子以外のサブパケット識別子を有する他のいずれのサブパケットを送信する前に、送信することと、
    該エンコードされたデータパケットから少なくとも1つのサブパケットを生成することであって、該少なくとも1つのサブパケットの各々は、特定の長さと、特定のサブパケット識別子とを有し、該特定のサブパケット識別子は、該第1のサブパケット識別子と、第2のサブパケット識別子と、第3のサブパケット識別子と、第4のサブパケット識別子との中から任意の順序で選択され、該少なくとも1つのサブパケットの各々は、該エンコードされたデータパケット内の該特定のサブパケット識別子と該特定の長さとを乗算することから得られる値に基づいて決定される特定の開始点から生成される、ことと、
    少なくとも1つのサブパケットを送信すること
    を包含する、方法。
  2. 前記少なくとも1つのサブパケットに対する前記第1のサブパケット識別子から前記第4のサブパケット識別子までのサブパケット識別子は、それぞれ、2進値“00”、“01”、“10”または“11”を有する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記少なくとも1つのサブパケットに対する前記第1のサブパケット識別子から前記第4のサブパケット識別子までのサブパケット識別子は、それぞれ、2進値“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”または“111”を有する、請求項1に記載の方法。
  4. 同一のエンコードされたデータパケットの一部であるすべてのサブパケットの長さは、同一である、請求項1に記載の方法。
  5. 同一のエンコードされたデータパケットの一部であるすべてのサブパケットの長さは、可変である、請求項1に記載の方法。
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